| 研究課題/領域番号 |
15540471
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
プラズマ科学
|
|---|
| 研究機関 | 静岡大学 |
|---|
研究代表者 |
三重野 哲 静岡大学, 理学部, 教授 (50173993)
|
|---|
| 研究分担者 |
松尾 廣伸 静岡大学, 理学部, 助手 (70293610)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
|
|---|
| キーワード | アーク放電 / 無重力 / 炭素ナノチューブ / 合成制御 / 原子分子過程 / 熱対流 / 超音波 / 炭素クラスター / ガスアーク放電 / 原子分子素過程 |
|---|
| 研究概要 |
1)12m垂直振動塔実験
アーク発光の重力効果を調べた。無重力状態で発光強度が強まり、アーク炎の形状が大体積でより球状になる傾向となった。さらに、アークスポットが安定化した。空間分解スペクトル測定により、アーク中心部の温度が無重力で上昇する。
2)流体シュミレーション
実験装置と同じ境界条件で、温度分布とガス流速ベクトルの時間変化を計算した。無重力条件では、ガス温度分は球対称となる。時間とともにその高温球がゆっくりと膨張していく。径方向の温度勾配は小さくなるので、クラスター合成に有利な条件である。一方、通常重力の計算では、1秒以内で約1m/sの定常的な熱対流が発生する。これらの計算は、実験と良く対応する。
3)無重力ナノチューブ合成実験
無重力アークによる単層ナノチューブ合成の効果について。(1)ナノチューブ含有すすの合成効率が大きく上昇する。アークスポットの安定化が陽極の局所的加熱効率を高める。(2)ナノチューブの含有率が2倍程度上昇する。ナノチューブのバンドルの太さが太くなる。(3)長さについて。10-100μmの長さがある。観察が難しい。(4)ラマン散乱測定より、無重力条件では、太さが太い方へ揃う傾向にある。
4)ナノチューブの精製実験
ナノチューブ含有すすから、純粋なナノチューブを精製するため、酸素プラズマを用いたすすの酸化を蒸発を行った。ギャップに電圧を印加し、ギャップの絶縁破壊を利用して導電性炭素の除去を試みた。
5)ナノチューブ固体の作成と物性測定
高圧プレス法によるナノチューブペレットを合成することができた。圧縮強度は十分に高い。しかし、引っ張り強度はかなり小さい。
6)展示発表
これらの成果の一部は2004年9月に東京国際フォーラムで行われたイノベーションジャパン2004展示会で展示発表された。
|
